Проверка прочности сечений балки - Металлический мост
Произведем проверку прочности сечений пролетного строения на расчетные экстремальные усилия.
Расчет по нормальным напряжениям состоит в проверке соблюдения условия:
Где W - минимальный момент сопротивления сечения
- коэффициент надежности
См 3
Произведем подбор сечения главной балки:
Толщину стенки рассчитываем по формуле:
Принимаем толщину стенки равной 2 см.
Принимаем высоту балки 3240 мм и толщину стенки tW=20 мм.
Далее подберем остальные размеры сечения мм
Принимаем мм
см
Проверяем условие, при соблюдении которого не требуется постановка продольных ребер в стенке:
В дальнейших расчетах принимаем tW=20 мм.
Далее производим подбор размеров полок балки. Для чего вычисляем требуемый моменты инерции
,
Затем находим площадь сечения полок АF и находим их размеры:
,
Где h0 =120-2=118 см - расстояние между осями полок.
Изменение сечения балки по длине пролета
Изменение сечения проводится с целью экономии, т. к. изготовление балки постоянного сечения требует высоких материальных затрат.
Хотя двойное изменение сечения также не целесообразно, т. к. требует большого количества трудозатрат. Поэтому наибольший эффект дает изменение сечения пояса на расстоянии:
X = (1/6)l=57/6=9,5 м
Целесообразно толщину полки оставлять без изменения и уменьшать ширину полки. При равномерно распределенной нагрузке
M1 = q * x * (l-x)/2=140,56*2,4*11,8/2=1990,33 кН*м
WCal,1=M1/(RWy*гC)=1990,33/(0.85*16200*1)=144541,03 см4
AF, cal=2(WCal,1*h/2 - tW*hW3/12)/(hW+tF)2=38.34 см2
BF,1= AF, cal/tF=38.34/2=19.17?20см
Расстояние от опоры до мест изменения сечения:
М
М
В соответствии с наиболее оптимальным значение принимаем х = 2,4 м.
Расчет соединений поясов балки со стенкой
Для устройства угловых поясных швов принимаем автоматическую сварку под слоем флюса (поддерживает постоянную температуру, изолирует от попадания О2 и др. газов).
По таблице 50* СНиПа для 2-ой группы конструкций и стали С345 принимаем флюс АН-348-А (по ГОСТ 9087-81*) и сварочную проволоку Св-08А (по ГОСТ 2246-70*).
По таблице 56 для сварочной проволоки Св-08А принимаем расчетное сопротивление по металлу шва.
Для стали С345 по таблице 51* СНиПа при толщине проката до 32 мм нормативное значение прочности металла принимаем.
Расчетное сопротивление углового шва по металлу границы сплавления, .
Принимаем положение шва в "лодочку" (имеется место для того, чтобы поставить автомат для сварки). По таблице 34* СНиПа для автоматической сварки проволоки Ш 3мм для диапазона катетов от 3 мм до 16 мм принимаем коэффициент ; . Коэффициент работы сварочного шва:
.
Определим расчетное сечение углового шва по линии 1-1:
.
Определим расчетное сечение углового шва по линии 2-2:
.
Сравним расчетное сечение углового шва и выберем минимальное значение - 198 МПа. Расчет ведем по металлу шва линии 1-1.
Находим требуемый катет поясного шва:
;
Мм.
Определяем по конструктивным требованиям min и max катеты швов.
Мм.
По таблице 38* СНиПа для таврового соединения с двухсторонними угловыми швами при текучести и при max-ой толщине свариваемых элементов мм, мм.
Назначаем мм.
Расчет узлов и стыков
Комбинированные соединения. В комбинированных (болтосварных) стыках необходимо подобрать количество и диаметр высокопрочных болтов (ВПБ), разместить их в пределах стенки, определить размеры стыковых накладок.
В общем случае стык воспринимает изгибающий момент М, продольную N и поперечную Q силы. Предварительно разместив болты в накладке (по стандартной сетке размеров), проверяют прочность болтового соединения по условию:
Где Мс - часть изгибающего момента М, приходящаяся на стенку, Mс = MIс/I (Iс, I - момент инерции стенки и момент инерции всего сечения балки) соответственно;
Wб - момент сопротивления болтового поля, определяемый по формуле; Nс, Qс - части продольной N и поперечной Q сил, приходящиеся на стенку, Nc = NAc/A; Q = Q/nc (Аc, А - площадь сечения стенки и всего сечения; nc - число стенок) соответственно; n, k - число рядов болтов и число болтов в i-м ряду; пб - число болтоконтактов; QBh, - расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом. При устройстве клеефрикционного покрытия контактных поверхностей табличные значения следует умножать на коэффициент 0,96.
Расчетное усилие Qhb, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения в соединении элементов, стянутых одним ВПБ (одним болтоконтактом), можно определить по формуле
Qbh = Pм/гBh
Где Р - усилие натяжения болта, м - коэффициент трения соединяемых элементов по соприкасающимся поверхностям; гBh - коэффициент надежности, зависящий от способа обработки контактных поверхностей элементов и количества болтов в соединении.
Усилие Р натяжения высокопрочного болта определяют по формуле
P = 0,7RbUnABhMBh
Где RBun - наименьшее временное сопротивление ВПБ разрыву (RBun = = 1100 - 1350 МПа для стали марки 40Х "селект"); АBh - площадь сечения болта нетто; mBh - коэффициент условий работы, учитывающий уменьшение натяжения болта в процессе эксплуатации, mBh - 0,95.
Толщину стыковых накладок назначают из условия их равнопрочности стыкуемым деталям.
Расчет комбинированного стыка главной балки, примыкающего к опоре В(С) пролетного строения.
В сечении стыка действуют максимальные расчетные усилия: М =23535,47 кН?м;
N = 0; Q = 368,84 кН.
Часть изгибающего момента, приходящаяся на стенку коробки:
|Mc| = 23535,47?0,036/0,15939431473 = 5314 кН?м.
Поперечная сила, приходящаяся на одну стенку коробки:
Qc = Q = 368,84кН.
Принимаем диаметр высокопрочных болтов 24 мм и клеефрикционном покрытии контактных поверхностей.
Произведем проверку прочности болтового стыка по формуле
Принимаем 64 болта. И две накладки размером 2550х320х8
Похожие статьи
-
Подбор сечения главной балки Балки проектируют сварными из трех листов. I. Исходные данные: 1. Пролет балки L=18 м; 2. Шаг колонн l = 6 м; 3....
-
Расчетные усилия в балке определяем с учетом их перераспределения вследствие пластических деформаций железобетона ? изгибающий момент в середине...
-
Высота сечения подбираемой по опорному моменту при относительной высоте сжатой зоны бетона равной, т. к. на опоре момент определяем с учетом образования...
-
Рисунок 11- Схема опорного сечения балки Сечение на первой промежуточной опоре при и отрицательном Отсюда находим о=0,03, т=0,985 Принимаем 3+3 стержня -...
-
В пролетах второстепенная балка армируется пространственными каркасами, состоящими из 2-х плоских каркасов. Рабочая (нижняя) продольная арматура: в...
-
Проверка жесткости балки, Проверка прочности балки - Расчет технологической площадки
Проверка второго предельного состояния ведем путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Для...
-
Проверка прочности подкрановой балки - Проектирование подкрановых конструкций
Определяются геометрические характеристики скомпонованного сечения подкрановой конструкции. Момент инерции сечения подкрановой балки относительно оси x-x...
-
Расчет балки настила, Подбор сечения балки настила - Расчет технологической площадки
Подбор сечения балки настила Требуемый момент сопротивления сечения балки "нетто" для случая упругопластической работы при изгибе балки в одной из...
-
Поперечные ребра крепятся на болтах к ребрам жесткости главной балки. Применим высокопрочные болты диаметром 18 мм марки стали 40Х. Отверстия под болты...
-
Прочность элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы считается обеспеченной при отсутствии наклонных стержней, если соблюдается условие:,...
-
Сбор нагрузок и статический расчет Балка настила воспринимает следующие нагрузки: Полезная pН=30 кПа; Собственный вес настила Собственный вес балки...
-
Подбор сечения подкрановой балки - Проектирование подкрановых конструкций
Проектируется подкрановая конструкция, включая сварную подкрановую балку симметричного двутаврового сечения и тормозную конструкцию, состоящую из листа...
-
Проверка прочности Проверку прочности по нормальным напряжениям элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле: , (22)...
-
Определение эффективной ширины полки балки Эффективную ширину определяем по следующей формуле: ; Где b0 - ширина пояса В - коэффициент определяющийся в...
-
Верхний пояс работает одновременно на изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскости. Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А): , где...
-
Определение размеров размеров ? = пролет Длина ригеля Предварительно задаемся сечением колонны: 400X400мм ? = высота ?-ширина ?0,4*?...
-
Расчетная схема Рисунок 5-Конструктиная схема второстепенной балки Рисунок 6-Расчетная схема второстепенной балки Нагрузка - постоянная нагрузка...
-
Изменение сечения главной балки по длине производят из экономических соображений, связанных с тем, что значения моментов, по которым производят расчет...
-
Проверка прочности - Проектирование балочной клетки
Силу распора Н, на действие которой рассчитываются сварные швы, крепящие настил к балкам настила, можно определить по приближенной формуле: (7) Где гF =...
-
Расчет главной балки - Конструирование и расчет узлов металлической сварочной конструкции
Главная балка воспринимает нагрузку от вспомогательных балок. Нагрузку можно считать равномерно-распределенной, так как число опирающихся по длине балки...
-
Компоновка сечения главной балки - Расчет технологической площадки
Компоновку составного сечения начинаем с установления высоты балки. Предварительно задаемся высотой балки. Определяем толщину стенки Tw по эмпирической...
-
Расчетная схема ригеля - однопролетная шарнирно опертая балка пролетом 4.73 М ? изгибающий момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки:...
-
Расчет главной балки - Проектирование рабочей площадки производственного здания
Расчет главной балки выполняют как свободно опертой, несущей сосредоточенную нагрузку. При наличии на балке пяти и более сосредоточенных грузов расчет ее...
-
1) На прочность: Элемент Н-1(нижний пояс): Элемент Н-2 (нижний пояс): Элемент Р-3 (раскос): Элемент Р-6 (раскос): 2) На устойчивость: Элемент Н-1 (нижний...
-
Расчет опорного ребра балки - Металлические конструкции рабочей площадки
Сталь С 245; RY = 24 кН/см2; RР = 36 кН/см2 - расчетное сопротивление на смятие. Рис. 5 Опорная реакция балки: КН Определяем площадь смятия торца ребра...
-
За расчетное нормальное сечение принимаем приведенное тавровое сечение. Расчетная ширина ребра B=2(70+100)/2=170 мм. Расчетная ширина полки приведенного...
-
Нормативная и расчетная нагрузки на полку плиты приведены в таблице 1. Вид нагрузки Нормативная нагрузка Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная...
-
? изгибающий момент в середине пролета: ? Так как для рассматриваемого перекрытия Hs/ls =0.06/1.567=0.038>1/39=0.03, то в плитах, окймленных по...
-
Расчет несущего настила балочной клетки I. Исходные данные: 1. Нормативная равномерно распределенная временная нагрузка: pN = 22 кН/м2 = 0,0022 кН/см2;...
-
Расчет монтажного стыка сварной балки - Металлические конструкции рабочей площадки
I. Исходные данные: 1. M = , Q = 0; сталь С 245, RY = 23 кН/см2; 2. Стык осуществляем высокопрочными болтами d = 24 мм из стали 40Х"селект", RBun = 110...
-
Второстепенная балка имеет тавровое сечение. Но если полка тавра расположена в растянутой зоне, то она при расчете не учитывается, и в этом случае расчет...
-
Определение внутренних усилий колонны от расчетных нагрузок Расчет проводим в программном комплексе "RADUGA-BETA". Расчетная схема аналогична схеме...
-
Оси Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре справа) Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной...
-
Определяем граничную высоту сжатой зоны: Высоту сечения ригеля уточняем по пролетному наибольшему моменту. Определяем рабочую высоту сечения ригеля:...
-
Расчет нагрузок на перекрытие Рисунок 1-Конструктивная схема плиты Рисунок 2- Расчетная схема плиты Таблица 1-Сбор нагрузок на перекрытие Материал слоя,...
-
Прочность бетонной полосы проверяем из условия: - прочность бетонной полосы обеспечена. На приопорных участках длиной устанавливаем в каждом ребре плиты...
-
M=79.64(кН-м) - максимальный изгибающий момент; Q=54.93(кН) - максимальная поперечная сила, B=1,46 (м) - ширина ребра расчетного сечения; H= 0,3 (м) -...
-
На вспомогательную балку передается временная нагрузка и масса настила. Расчетная схема балки представлена на рис. 4. Полная нормативная нагрузка на...
-
Выбор сечения подкрановой балки по типовым проектам Подкрановые балки рассчитываются на два наиболее неблагоприятных по воздействию крана. При...
-
Расчет сопряжения балки настила с главной балкой - Проектирование балочной клетки
Расчет сопряжения балок заключается в определении числа болтов, работающих на срез и прикрепляющих балки друг к другу. Расчетной силой является опорная...
Проверка прочности сечений балки - Металлический мост